基于数字频率锁定技术实时探测实际大气中甲烷浓度

• 作者: 张为俊 汪磊 王贵师 蔡廷栋 谈图 高晓明
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 物理学
• 关键词: 激光技术 可调谐半导体激光吸收光谱 波长调制 软件数字锁相 数字比例积分微分 Lab-VIEW 实时测量
• 年，卷（期）: 2011,（10）
• 所属期刊栏目: 测量与计量
• 页码范围: 163-168
• 页数: 6页
• 分类号: O433.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201138.1008002

摘要

利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术对气体进行长时间实时监测时,激光器波长的漂移会给测量精度造成较大的影响.为了消除这种影响,利用Lab-VIEW设计的数字比例积分微分(PID)算法和软件数字锁相,将激光频率锁定在待测气体的吸收峰上.采用1.653 μm的分布式反馈(DFB)半导体激光器作为光源,结合100m离散型Herriot吸收池,选择空气中的甲烷作为研究对象,对系统性能进行了测试和分析.结果表明,该系统可以将激光器稳定在士0.001 cm-1范围内,对激光器的漂移起到了很好的抑制作用.系统使用二次谐波测量时1 s积分时间内检测限约为1.8×10-8体积分数,可以满足环境空气中甲烷的长时间监测.该方法可以直接应用于其他痕量气体探测、燃烧诊断等领域.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谈图	中国科学院等离子体物理研究所	21	98	6.0	9.0
2	汪磊	中国科学院等离子体物理研究所	22	126	6.0	10.0
3	高晓明	中国科学院等离子体物理研究所	64	380	11.0	16.0
4	张为俊	中国科学院等离子体物理研究所	95	610	14.0	19.0
5	王贵师	中国科学院等离子体物理研究所	17	64	5.0	7.0
6	蔡廷栋	中国科学院等离子体物理研究所	6	36	4.0	6.0